太陽能電池片無塵車間

適應行業(yè)：光伏行業(yè)、鋰電池行業(yè)、電池行業(yè)

建議等級：百級-萬級

太陽能電池片無塵車間

          太陽能電池生產(chǎn)廠房建設和普通的電子類廠房建設既有相同點又因為工藝的不同有其獨特性。無錫一凈凈化設備有限公司在太陽能電池廠房的設計和施工方面積累了大量的經(jīng)驗。近年來隨著太陽能電池EPC (設計、采購和施工一體化管理)項目的增多，對太陽能電池生產(chǎn)廠房設計與建設有了更加深入的認識。

本文以晶硅廠房為例，總結了晶體硅太陽能電池生產(chǎn)廠房設計和施工的一些基本特點，以及在建造廠房過程中的經(jīng)驗和教訓，為類似的太陽能電池生產(chǎn)廠房的建設和施工提供參考。

太陽能電池片無塵車間

晶體硅太陽能電池廠房設計布局及配套設施

1、工藝平面布局要順暢

晶體硅太陽能電池廠房的生產(chǎn)工藝的工序多，設備占地面積大。所以尤其需要注意的是設備布局要緊湊合理。工藝布置除滿足生產(chǎn)要求外，還應滿足生產(chǎn)工藝設備的安裝、維修的要求，且設置必要的運輸通道、安裝口、檢修口及凈化設施，做到布置合理、緊湊、有利于生產(chǎn)操作，這樣工藝流程更加順暢，結構也更加緊湊，有效的節(jié)省了廠房的面積，提高了建筑的使用系數(shù)?？纱蟠蠊?jié)省初期投資。此外，由于太陽能電池的收益情況，根據(jù)實際的需要，還要考慮預留出擴產(chǎn)和擴線所需要的空間。

2、空調、電力和動力管道要接近負荷中心

由于太陽能電池生產(chǎn)廠房占地面積大，就使得空調、電力和動力系統(tǒng)的布置比較空難。通常如果我們把空調系統(tǒng)集中布置于一個位置，會使得送風管道、動力管道等的輸送管路過長，這樣既浪費了初期投資成本，又加大了傳輸損失。故此，廠房的設計中要綜合比較，統(tǒng)籌兼顧。

3、有機廢氣、堿性廢氣及有害氣體排風要布置在廠房主要風向的下風側

在生產(chǎn)太陽能電池的過程中，產(chǎn)生大量的有毒、有害的氣體，故此應當考慮當?shù)氐募撅L風向及其他氣象條件，避免新風口和排風口距離過近，避免排風口位于送風口的上風側。

4、爆炸性氣體或有害氣體的房間的設置

硅烷間、氨氣間、三氯氧磷間等可能突然放散大量爆炸性氣體或有害氣體的房間應設置事故通風系統(tǒng)。事故通風的換氣次數(shù)每小時不應小于12次。 事故通風系統(tǒng)應有自動、手動控制開關，手動開關應設置在室內外便于操作的地方。

5、換鞋間的氣流組織設計

目前很多電池廠房的換鞋室有大量的臭味，嚴重的話，臭味會漂進生產(chǎn)車間內部，很難去除。因些在設計時可考慮采用帶抽風系統(tǒng)的鞋柜，使鞋柜內保持負壓;在換鞋室還應考慮機械通風措施，并加大換氣次數(shù)。曾經(jīng)有某太陽能企業(yè)生產(chǎn)廠房的更衣室、換鞋間等未考慮到大規(guī)模生產(chǎn)時人員的需要，設置過于狹小，非常擁擠，且換氣量不夠，也未設置單獨排風，異味濃重。在投產(chǎn)后，只好又改造更衣室和衛(wèi)生間，浪費了不必要的人力物力。

6、配套用房的要齊備

某廠房建設初期沒有設置緊鄰車間的辦公室和庫房，后期改造只能在車間臨時增加隔墻圍護，形成現(xiàn)場辦公室和庫房，浪費了寶貴的生產(chǎn)車間的空間。

理想的做法是把辦公區(qū)域和生產(chǎn)區(qū)域分開，單獨設計綜合辦公樓。這樣就會使得廠區(qū)的功能得到強化。并且在以后廠房改造時，不會影響的辦公。有利于企業(yè)的長期發(fā)展。

7、人流、物流及設備搬入口設置

晶體硅太陽電池廠房的生產(chǎn)車間為凈化車間，人流、物流宜分開設置，避免人流、物流線路的交叉干擾。潔凈室宜設計用于搬運設備的可拆卸金屬壁板和預留設備搬運時便于搭設的臨時緩沖間，設置位置應保證潔凈室不受污染和設備運輸線路的方便。

8、生產(chǎn)廢水排水管溝的設置.

有潔凈要求的生產(chǎn)區(qū)域內管溝宜設計成暗溝，溝內宜做防腐處理。明溝易積塵，且易造成-一般生產(chǎn)區(qū)域對潔凈生產(chǎn)區(qū)域的空氣污染;另外明溝蓋板的設置易影響地坪的平整度，不利于室內運輸，考慮管道可能發(fā)生泄漏，地溝內宜做防腐處理。

太陽能電池片無塵車間一角

晶體硅太陽能電池潔凈車間空調系統(tǒng)及動力設計

1、空調系統(tǒng)及空氣處理方式

生產(chǎn)廠房的空調系統(tǒng)是產(chǎn)品質量的重要保障，也是廠房的耗能大項。合理的選擇空調處理方式既能滿足生產(chǎn)的實際需求，又能有效的節(jié)省能源，為企業(yè)創(chuàng)造利潤?？照{系統(tǒng)的空氣處理方式-般視廠房的具體位置和總圖布局情況而言，可以采取組合式空氣處理機組集中處理，也可以采用干盤管進行分散處理。生產(chǎn)車間內，溫濕度均只要滿足人體舒適性即可，建議冬夏能有一定變化，這樣既可節(jié)能，又讓人能適應室內外溫度變化，不易感目。

2、 Cure Furnaces (燒結爐)的排風

Cure Furmaces (燒結爐)的工作溫度很高( 400C左右)由于對潔凈度要求較高，需要設計獨立的排風系統(tǒng)，而且其風管的材質支管(即和設備相連接部分建議采用sus304) 外加保溫層、主管部分采用鍍鋅鋼板(這樣既可以滿足生產(chǎn)要求又可以節(jié)省投資)。 熱風直排是最節(jié)省初期投資的方法，也最簡便易行 。

如果從長遠來看，此設備的散熱量較大，條件允許的情況下，建議采用熱回收機組，冬季用于預熱新風，可以節(jié)省運行費用;缺點是初期投資較高。

3、純水(PW)系統(tǒng)

太陽能電池的工藝流程中純水主要應用在幾組設備中的cleaner 環(huán)節(jié)。為避免管路中出現(xiàn)死水，從而影響的純水品質，設計中通常設計一定量的回水，保持水的流動性。這樣和生產(chǎn)設備相連接處，設置三通。

實際在設備試運行期間，經(jīng)常出現(xiàn)“設備進口水量和水壓下降過快的情況發(fā)生”這就造成設備供水不足，不利于電池基板的清洗。故此，在設計的時候建議適當增大和設備接管的管徑(建議是設備入口預留管徑的1.5倍)，并在設備入口的進回管段都加裝調節(jié)閥門。

太陽能電池片無塵車間

品體硅太陽能電池生產(chǎn)廠房的施工要點

1、太陽能電池生產(chǎn)廠房施工的空間管理:

主廠房多為鋼結構，所以我們進行通風、管道、電氣、動力、設備的吊架結構(也就是吊架如何在鋼構梁上生根)是第一個難題?？紤]到廠房內是-一個綜合性的施工，專業(yè)眾多(制冷、供熱、純水、壓空、真空、空調、工藝冷卻水、氮氣、氧氣、消防、變配電、自控、通訊、凈化裝修等)， 各個專業(yè)不能各自為政，必須統(tǒng)-協(xié)調支架方案，由總承包方(或建設方)技術總負責制訂綜合支架方案，合理布置。

此外，因管線眾多，層高不宜少于7米，以8-10米為宜。我院承建的多家廠房均為輕鋼結構或者大跨度井字梁結構，為此特別設計合理經(jīng)濟的綜合支架方案。

空間管理的實施步驟：

審閱圖紙→各專業(yè)管線綜合→空間管理和共架綜合→共架預制→共架安裝→刷油防腐

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潔凈施工管理制度

         太陽能電池生產(chǎn)車間的潔凈度，也是制約產(chǎn)品質量的一個大問題，在廠房的施工建設中也要有足夠的重視，無錫一凈通過多年的設計和施工經(jīng)驗，總結了一些措施:

        1、建立單一的人流通道和物流通道。所有的人流通道、和物流通道在入口處設安保人員進行值班，實行進出登記制度;物流通道借助設備搬入口，搭建臨時鋼平臺作為凈化間施工物資的轉運平臺。所有人流通道、和物流通道在入口處設置緩沖間;

         2、潔凈室施工前首先采取措施對潔凈室進行封閉，減少灰塵進入;

         3、潔凈室施工先進行地面的環(huán)氧底涂，避免后續(xù)施工中地面產(chǎn)塵:

        4、潔凈室內的所有打孔作業(yè)要灌注密封膠，再塞入膨脹螺栓，以免產(chǎn)塵。采用塑料薄膜包裹潔凈室內施工的管線，減少后續(xù)清潔工作量。對穿過潔凈室的管線采取適當?shù)拿芊獯胧?/span>;

        5、現(xiàn)場保護材料采用不產(chǎn)塵的潔凈材料。如高架地板應先滿鋪塑料薄膜，再滿鋪地板革保護,墻板應采用PVC板保護;

        6、潔凈室管道支管盡可能在潔凈區(qū)外預制，減少電弧焊對潔凈室的污染。

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施工管理及運行維護

1、工程總承包管理

        考慮到廠房內是一個綜合性的施工，專業(yè)眾多(制冷、供熱、純水、壓空、真空、空調、工藝冷卻水、氮氣、氧氣、消防、變配電、自控、通訊、凈化裝修等)，各個專業(yè)不能各自為政，必須統(tǒng)-協(xié)調，建議采用EPC總承包方式進行施工。因為太陽能項目的施工工期都比較短，且工藝復雜，靠建設單位的單方面管理，費時費力，且由于專業(yè)建筑或機電安裝經(jīng)驗的欠缺導致施工專業(yè)安排順序沖突或交叉，導致工程返工和工期拖延的現(xiàn)象時有發(fā)生。而總承包為專業(yè)公司，熟悉工藝流程和施工流程，具有豐富同類工程建設經(jīng)驗，故此推薦采用EPC 總承包方式進行施工。某工程建設單位平行發(fā)包，多家承包商各自為政，施工過程中無總協(xié)調人，承包商搶工和成品破壞非常嚴重，動力站冷熱水管道對接時錯誤，質量處于失控狀態(tài)，工程進度嚴重滯后于建設單位的計劃工期，因此導致建設單位投產(chǎn)時間推遲2個月。拖延了生產(chǎn)企業(yè)搶占市場的先機。

           太陽能電池車間在施工過程中及施工完畢后務必做好成品保護，防止壁板劃傷、擦傷，如已形成傷害，需要對劃傷、擦傷部位進行修理，修理的噴漆品質、顏色等需與原漆一致,避免產(chǎn)生色差。物流通道兩邊的金屬壁板在1 2m以下的位置需做保護處理，防止物流過程中劃傷金屬壁板。

2、建設單位的指令統(tǒng)一

       晶硅太陽能電池廠房建設工藝性強、專業(yè)繁瑣，使用的設備多為進口設備，施工單位可能對設備的參數(shù)和性能了解不是特別深刻，這就有賴于和建設單位工藝工程師之間的溝通。所以建設單位的指令對工程的施工影響很大，要特別慎重。建議建設單位應當設統(tǒng)-有效指令發(fā)出方式，避免多頭或矛盾指令出現(xiàn)。某建設單位工藝工程師在未經(jīng)總工程師審核的情況下將過期版本的設備動力參數(shù)提供給施工單位，導致10萬余元的進口管材無法使用，且延誤工期。

3、動力維護人員全程參與廠房建設

           建設單位動力維護人員，應當全程參與廠房機電安裝。因為廠房動力系統(tǒng)是非常復雜的。在工程建設中，維護人員參與進來，能夠增強其對整個系統(tǒng)的直觀認識和深入了解，這樣才能更好的服務于生產(chǎn)。

           廠建成以后，最重要的就是運行維護。太陽能電池廠房動力保障是一個復雜的系統(tǒng)，各專業(yè)都需要數(shù)名理論功底扎實，動手能力強、富有高度責任感的工程師核心隊伍，經(jīng)常對各動力系統(tǒng)進行巡察，及時分析和解決出現(xiàn)的問題，甚至適時提出改造方案;否則不能及時發(fā)現(xiàn)隱患，很可能等問題出現(xiàn)時導致停產(chǎn)，給生產(chǎn)企業(yè)造成重大經(jīng)濟損失。

太陽能電池片無塵車間

隨著太陽能產(chǎn)業(yè)化進程和技術開發(fā)的深化，科學家正在開發(fā)光電轉換率更高、成本更低的太陽能電池，可以預見太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之-，在人們的生產(chǎn)、生活中占有越來越重要的位置。同時，隨著太陽能電池的生產(chǎn)工藝的不斷創(chuàng)新與進步，生產(chǎn)廠房的設計與施工建設也需要總結經(jīng)驗和提升施工水平，更好的服務于生產(chǎn)，服務于工藝要求，要跟隨生產(chǎn)工藝的調整而相應的調整。要特別指出是，在廠房的設計與施工中要運用技術措施實現(xiàn)節(jié)能減排，建設更綠色的工廠，我們在實踐中也已經(jīng)做了專項

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